Titulo:
Identificación y control de un Vehículo Aéreo no Tripulado tipo Quadcopter
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Sumario:
En este artículo se describe el modelo dinámico de un vehículo aéreo no tripulado tipo QuadCopter, se linealiza alrededor de un punto de operación y se aplica un controlador por realimentación de estados que logra llevar el sistema a un estado estable en 100ms. Se aplica un algoritmo de identificación MIMO por mínimos cuadrados al modelo no linealizado obteniendo un error medio cuadrático de 0.2562 grados en una simulación de 50s; se aplica un controlador LQR que logra controlar e identificar el sistema inicial en un tiempo de 3.7s y se compara con un controlador PID convencional obteniendo como resultado un menor tiempo de establecimiento y mejor seguimiento de referencia en el controlador LQR.
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Ingenierías USBmed - 2016
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Identificación y control de un Vehículo Aéreo no Tripulado tipo Quadcopter Identificación y control de un Vehículo Aéreo no Tripulado tipo Quadcopter En este artículo se describe el modelo dinámico de un vehículo aéreo no tripulado tipo QuadCopter, se linealiza alrededor de un punto de operación y se aplica un controlador por realimentación de estados que logra llevar el sistema a un estado estable en 100ms. Se aplica un algoritmo de identificación MIMO por mínimos cuadrados al modelo no linealizado obteniendo un error medio cuadrático de 0.2562 grados en una simulación de 50s; se aplica un controlador LQR que logra controlar e identificar el sistema inicial en un tiempo de 3.7s y se compara con un controlador PID convencional obteniendo como resultado un menor tiempo de establecimiento y mejor seguimiento de referencia en el controlador LQR. Muñoz Gutiérrez, Pablo Andrés Giraldo Suárez, Eduardo Bonilla Becerra, Jhon Abraham Control Identificación QuadCopter Sistemas MIMO Sistemas de Control 7 1 Núm. 1 , Año 2016 : Ingenierías USBMed Artículo de revista Journal article 2016-06-24T00:00:00Z 2016-06-24T00:00:00Z 2016-06-24 application/pdf application/x-rar application/msword application/msword application/pdf Universidad San Buenaventura - USB (Colombia) Ingenierías USBMed 2027-5846 https://revistas.usb.edu.co/index.php/IngUSBmed/article/view/1801 10.21500/20275846.1801 https://doi.org/10.21500/20275846.1801 spa https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Ingenierías USBmed - 2016 5 10 Z. C. Q. L. D. Z. Y. W. Jinpeng Yang, «System Identification of Quadrotor UAV Based on Genetic Algorithm,” IEEE, p. 5, 2014. [2] D. S. G. A. Vishwas R. Puttige, «Real-Time Neural Network Based Online Identification Technique for a UAV Platform,” IEEE, p. 6, 2006. [3] M. Younes Al-Younes, «Attitude Stabilization of Quadrotor UAV Using Backstepping Fuzzy Logic & Backstepping Least-Mean-Square Controllers,” 5th International Symposium on Mechatronics, 2008. [4] J. I. Ahsan Javed Awan, «ANFIS Based Attitude Dynamics Identification,” SF7. [5] M. G. E. a. R. D'Andrea, «Real-Time Attitude Estimation Techniques Applied to a Four Rotor Helicopter,” IEEE, 2004. [6] A. G. Y. Felipe Jaramillo, «Sistema de Control para la Estabilidad y Orientación de un Helicóptero Quadrotor,” Escuela de Ingeniería de Antioquia, Ingeniería Mecatrónica, 2013. [7] Ardupilot, «Arducopter,” [En línea]. Available: http://copter.ardupilot.com/wiki/tuning/. [8] K. L. M. M. S. M. J. K. D. Hartman, «GiftHub,” 2014. [En línea]. Available: https://github.com/dch33/Quad-Sim. [9] A. Barrientos, Fundamentos de Robótica, McGraw-Hill, 1997. [10] T. Luukkonen, «Modelling and control of quadcopter,” 2011. [11] D. A. Eduardo Giraldo, «Adaptive Multivariable Control of a Wind Energy Conversion System Based on Double Feed Induction Generator,” p. 5. [12] Mathworks, «Mathworks,” [En línea]. Available: http://www.mathworks.com/help/control/ref/lqr.html. [Último acceso: 01 06 2015]. [13] M. R. a. K. Khorasani, «Fault Recovery of an Under-Actuated Quadrotor Aerial Vehicle,” IEEE, p. 8, 2010. [14] C. A. A. C. C. J. D. T. Youmin Zhang, «Flatness-Based Trajectory,” IEEE, p. 17, 2012. [15] M. W. M. Rafaello D'Andrea, «Stability and control of a quadrocopter despite the complete loss of one, two, or three propellers,” IEEE, p. 8, 2014. [16] E. S. Philippe Martin, «The True Role of Accelerometer Feedback in Quadrotor Control,” IEEE, p. 7, 2010. https://revistas.usb.edu.co/index.php/IngUSBmed/article/download/1801/2290 https://revistas.usb.edu.co/index.php/IngUSBmed/article/download/1801/3025 https://revistas.usb.edu.co/index.php/IngUSBmed/article/download/1801/3026 https://revistas.usb.edu.co/index.php/IngUSBmed/article/download/1801/3027 https://revistas.usb.edu.co/index.php/IngUSBmed/article/download/1801/3066 info:eu-repo/semantics/article http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 Text Publication |
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En este artículo se describe el modelo dinámico de un vehículo aéreo no tripulado tipo QuadCopter, se linealiza alrededor de un punto de operación y se aplica un controlador por realimentación de estados que logra llevar el sistema a un estado estable en 100ms. Se aplica un algoritmo de identificación MIMO por mínimos cuadrados al modelo no linealizado obteniendo un error medio cuadrático de 0.2562 grados en una simulación de 50s; se aplica un controlador LQR que logra controlar e identificar el sistema inicial en un tiempo de 3.7s y se compara con un controlador PID convencional obteniendo como resultado un menor tiempo de establecimiento y mejor seguimiento de referencia en el controlador LQR.
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